Учение Вернадского о биосфере

     Тема: Учение Вернадского  о биосфере. Роль живого в биосфере.

     Биосфера – нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и верхняя часть литосферы земли, населенные живыми организмами, «область существования живого вещества» (В.И. Вернадский); активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба. Биосфера – самая крупная (глобальная) экосистема Земли – область системного взаимодействия живого и косного вещества на планете. 

     Учение  Вернадского о биосфере.

     В жизни великих мыслителей, к числу  которых безусловно относится  Владимир Иванович Вернадский, главное – творчество. Казалось бы, рассказывать об их жизненном пути разумнее всего во взаимосвязи с творческой биографией.

     Однако  творческий путь Вернадского чрезвычайно трудно представить в виде последовательного ряда событий. Обычно Вернадский вел параллельно несколько научных исследований. Кроме того, занимаясь какой-нибудь наукой, он вовсе не ограничивался относящимся к ней конкретными проблемами, а охватывал мыслью огромные области знания, чаще всего на стыке нескольких наук. Об этом можно судить хотя бы по названиям наук, прославивших его имя: геохимия, радиология, биогеохимия.

     Но  самое важное: для Вернадского  наука была средством познания природы. Он не был специалистом в какой-то одной науке или даже в нескольких науках. Он блестяще знал добрый десяток наук, но изучал природу, которая неизмеримо сложнее всех наук, вместе взятых. Он размышлял над природными объектами, над их взаимосвязями. 

     За  последние два десятилетия это  слово все чаще встречается в  биологической, геологической, философской  литературе. Научное понятие «биосфера» становится одним из самых популярных в современном естествознании. По-видимому, и впредь биосфере будут посвящаться многочисленные и разнообразные научные, философские, научно-популярные труды.

     Что такое биосфера? Каковы ее особенности  и закономерности существования? Какое  значение имеет учение  о биосфере, создает значительные трудности  из-за разноголосицы авторов, произвольных толкований некоторых терминов и понятий, ошибок и упущений.

     Наиболее  полная и глубокая концепция биосферы принадлежит Вернадскому. Более  поздние разработки касались и касаются преимущественно частностей и главным  образом биологических и экологических проблем. А ведь в учении о биосфере сливаются воедино науки о Земле, о жизни и о Космосе. И все-таки, если биосфера – одна из планетных оболочек , познание ее должно проходить прежде всего в глобальном масштабе, с позиций обще планетных, характерных для наук о Земле.

     Конечно, и до Вернадского, и после него высказывались и высказываются  разные идеи о биосфере. Изданы соответствующие  труды, более или менее обстоятельные. И все-таки учение Вернадского о  биосфере продолжает оставаться наиболее цельным, завершенным, основополагающим. Хотя не все ученые и не во всем с ним согласны.

     До  сих пор часть ученых (преимущественно  географы) продолжает толковать биосферу по-своему, понимая это научное  понятие своеобразно: скажем, как  совокупность всех организмов. Ясно, что подобные «двойные» и «тройные» толкования одного и того же термина создают излишнюю неразбериху. Терминологические споры, столь привычные и приятые для схоластиков, уводят ученых от существа проблем и сушат живую научную мысль. А ведь в учении о биосфере речь идет о той части нашей планеты, которая пронизана солнечными лучами и жизнью. Биосфера определяет изменчивый и прекрасный облик Земли, соединяет в своем лоне все живое и освещается изнутри светом человеческого разума. Мы всецело принадлежим биосфере – телом, и духовной жизнью, прошлым и будущим, став органом ее самопознания и преобразования.

     Вернадский  первым из ученых понял это. Правда, сам он никогда не утверждал свое первенство. Напротив, постоянно упоминал о своих предшественниках.

     Вернадского интересовали сначала частные проблемы биогеохимии, связанные прежде всего с минералогией. Например, судьба так называемого каолинового ядра сложных силикатов (полимерных форм окиси кремния). Но вскоре он перешел к обобщениям, оценивая геохимическую роль живого вещества. Открывшиеся перспективы научных исследований поразили его. В конце 1919 года он написал в дневнике: «Сейчас я как-то ясно чувствую, что то, что я делаю своей геохимией и живым веществом, есть ценное и большое. И готов это прямо утверждать, уверен, что если не оценят современники, оценит потомство».

     Три месяца спустя он вновь отмечает: «Я ясно стал сознавать, что мне суждено  сказать человечеству новое в  том учении о живом веществе, которое  я создал, и что это есть мое  призвание… Сейчас я знаю, что это учение может оказать такое же влияние, как книга Дарвина…»

     Первыми услышали начала учения о биосфере студенты Сорбонны (Франция), которым  Вернадский читал лекции по геохимии в 1923 – 1924 годах. Эти лекции вдохновили французских ученых – Тейяра де Шардена и Ле Руа – на глубокие раздумья о сущности человечества. Выборочно восприняв мысли, высказанные Вернадским, Ле Руа вскоре издал две свои научно-философские работы. В них он писал о ноосфере (сфере разума), оставив на втором плане идеи о биосфере.

     В своих минералогических работах  конца прошлого века В. Вернадский, характеризуя сферы Земли, не упоминал о биосфере. Тем не менее он писал  о значении минералов для человека, их использовании в промышленности и о влиянии хозяйственной  деятельности на судьбу природных соединений. Вообще о воздействии человека на природу и даже об охране природы в конце прошлого – начале нашего века писали нередко; высказывались мысли о новой психозойской (антропогеновой) эре в истории Земли.

     А биосфера, как мы знаем, тогда отождествлялась с пленкой жизни и потому она ускользала от глобальных взглядов геологов и географов ввиду своей ничтожности, очевидной малости по сравнению с привычными и величественными атмосферой, гидросферой, земной корой и глубокими горизонтами планеты.

     Скажем, Ферсман в своих первых геохимических  очерках лишь мимоходом упомянул о биосфере, толкуя ее в традиционном географо-биологическом смысле. Лишь десятилетия спустя, сразу же признав  учение Вернадского о биосфере как  фундоментальное достижение современного естествознания, Ферсман полностью принял основные положения этого учения.

     Идеи  Вернадского о живом веществе и биосфере быстро нашли отклик, но лишь в узком кругу специалистов. Общественный резонанс опоздал без  малого на полвека – случай не характерный для нашего мобильного научно-технического века.

     «Среди  огромной геологической литературы отсутствует связный очерк биосферы, рассматриваемой как единое целое, как закономерное проявление механизма  планеты, ее верхней области –  земной коры».

     Так начинается книга В. Вернадского «Биосфера».

     Однако  о биосфере Вернадский начал писать еще до выхода в свет этой книги  и продолжал писать до конца своих  дней. Вернадский рассматривал биосферу как особое геологическое тело, строение и функции которого определяются особенностями Земли (планеты Солнечной системы) и космоса. А живые организмы, популяции, виды и все живое вещество – это формы, уровни организации биосферы.

     Надо  исследовать не только внутреннюю структуру  живого вещества, его составные части, но и более крупные структуры: биосферу, взаимодействующие сферы Земли и земную кору – область былых биосфер, великую каменную летопись геологической истории, хранилище информации о прошлом земли, об истории жизни.

     «Решать биологические вопросы изучением  только одного – во многом автономного организма нельзя, - писал Вернадский. – Мы знаем, что организм в биосфере – не случайный гость: он часть сложной закономерной организованности».

     Чем же характеризуется эта организованность, в чем она проявляется?

     Вернадский  отвечал на этот вопрос так: «Организованность резко отличается от механизма тем, что она находится непрерывно в становлении, в движении всех ее самых мельчайших материальных и энергетических частиц. В ходе времени – в обобщениях механики и в упрощенной модели – мы можем выразить организованность так, что никогда ни одна из ее точек не возвращается закономерно, не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, в какой когда-нибудь была раньше. Она может в нее вернуться лишь в порядке математической случайности, очень малой вероятности».

     В биосфере динамическое равновесие неустойчивое. Другими словами, биосфера не только «работает и изнашивается», но и  развивается в процессе работы, самосовершенствуется, все более полно, активно и  в большем масштабе накапливает, трансформирует энергию, усложняет свою организацию, обогащается информацией.

     В своих работах Вернадский не ограничился  общим описанием биосферы и выяснением ее общих закономерностей. Он провел и частные, детальные исследования, выразив, как мы знаем в формулах и цифрах активность живого вещества, а также проследив судьбу некоторых химических элементов в биосфере. Он показал место биосферы в системе других геосфер планеты.

     Учению  Вернадского о биосфере суждено  было стать ключевой, центральной  концепцией современного естествознания. За последние десятилетия биосферу изучают – в разных аспектах – представители многочисленных биологических, географических, геологических наук, а также кибернетики , физики, химики, социологи, философы. И хотя при этом исследователи постоянно ссылаются на идеи Вернадского, это вовсе не мешает порой не только искажать его учение, но и неявно его отвергать, подменяя иными концепциями собственными гипотезами или теориями.

     Например, сейчас учение о биосфере особенно популярно среди экологов и географов. И тут очень часто гипертрофируются именно эти – экологический и географический – аспекты. Подчас даже считается, что наиболее полная, все сторонняя концепция биосферы разработана представителями этих наук.

     При этом иногда забывается, что биосфера охватывает иные, более значительные масштабы пространства (вся поверхность планеты, а не ее отдельные детали) и времени (вся геологическая история Земли). Тем более это важно помнить, анализируя геологическую деятельность человечества, преобразующего биосферу. Об этой деятельности сейчас тоже пишется немало и тоже преимущественно с экологических или географических позиций. А ведь человечество совершает, кроме всего прочего, великую геологическую работу, перерабатываем гигантские массы вещества земной коры.

     Вернадский  связал учение о биосфере с деятельностью  человека не только геологической, но и вообще с многообразными проявлениями бытия личности и жизни человеческого  общества: «В сущности, человек, являясь  частью биосферы, только по сравнению  с наблюдаемыми на ней явлениями может судить о мироздании. Он висит в тонкой пленке биосферы и лишь мыслью проникает вверх и вниз». Все мы, люди – неразрывная часть живого вещества, приобщенная к его бессмертию, необходимая часть планеты и космоса, продолжатели деятельности жизни, дети Солнца. 
 

     Роль  живого в природе.

     Возрастая численно, вид как бы усиливает  свое давление на свою среду обитания, экосистему и биосферу. В ответ  среда обитания, включающая в себя уйму других видов, в ом числе пищевых  объектов, конкурентов и потребителей того, о ком идет речь, отвечает увеличением встречного давления.

     Биосфера  как сумма всех видов на Земле  много сильнее каждого в отдельности, поэтому она всегда рано или поздно стабилизирует его численность, а если требуется, то и сократит ее до приемлемого для остальных уровня. Биологи знают многое о том, как биосфера «осаживает» чрезмерно размножившийся вид. Они разделяют разделяют воздействующие факторы на две группы.

     В первую объединяются первичные, или ультимативные, факторы среды (биологические: пища, конкуренты, паразиты, хищники, загрязнения; небиологические, но контролируемые биосферой: газовый состав атмосферы, осадки, климат и т.п.). действие ультимативных факторов – прямое и беспощадное.

     Во  вторую группу объединяются вторичные, или сигнальные, факторы, косвенно указывающие виду на избыточность его численности. Если вид имеет генетические программы слежения за изменением сигнальных факторов, заблаговременно сообщающих, например, о возросшей плотности особей или о снижении биологической емкости среды обитания, он имеет возможность заблаговременно, до удара ультимативными факторами, стабилизировать свою численность или начать ее сокращать. В то время как контроль первичными факторами неизбежен для любого вида, предупреждающим сигналом вторичных факторов могут воспользоваться только те виды, у которых естественный отбор выработал специальные механизмы реагирования на них. Эти механизмы проявляются на популяционном уровне, а на индивидуальном уровне они не действуют.